Raqamli optik uzatish tizimining liniya trakti parametrlarini baholash

379 
Hisoblashlarni bajarishdan avval regeneratsiyalash uchastkasi 
uzunligi bo‗ylab energetik potensialning taqsimlanishini hisoblash uchun 
boshlang‗ich ma‘lumotlardan iborat jadvalni tuzish kerak (1.2-jadval). 
1.2-jadval 
Misol. RTOUT uchun regeneratsiyalash uchastkasi uzunligi bo‗ylab 
energetik 
potensialning 
taqsimlanishini 
hisoblash, 
uning 
texnik 
parametrlari 1.2-jadvalda keltirilgan.
Yechish. 
1. Birinchi ajraladigan ulagichdan (A-OU) keyin optik signalning 
sathini aniqlaymiz: 
№ Parametrlar 
Belgil
a-
nishi 
O‘lch
ov 
birligi 
Parame
tr-ning 
qiymati 
1 
Optik signalni uzatish quvvatining sathi 
r
uz 
dBq 
- 4 
2 
Optik 
nurlanishni 
qabul 
qilish 
quvvatining minimal sathi
r
qq
dBq 
-35 
3 
RTOUT ning energetik potensiali 
E 
dB 
31 
4 
Regeneratsiyalash 
uchastkasining 
uzunligi 
l
ru 
km 
24 
5 
Optik kabelning qurilish uzunligi 
l
qur 
Km 
4 
6 
Ajraladigan ulashlar soni
q
Au 
- 
2 
7 
Ajraladigan ulagichda optik signalning 
so‗nishi 
A
A 
dB 
0,5 
8 
Ajralmaydigan ulashlar soni
q 
- 
7 
9 
Ajralmaydigan 
ulagichda 
optik 
signalning so‗nishi 
A
Ay 
dB 
0,1 
1
0 
Optik kabelning so‗nish koeffitsienti
α 
dB/km 0,7 

380 
r
A1
= r
uz
– A
A
= - 4 – 0,5 = - 4,5 dBq. 
2. Stansiya optik kabelining birinchi ajralmaydigan ulagichi (Ay-OU) 
dan keyin uzatish sathini aniqlaymiz 
R
Ay1
= r
A1
– A
Ay
= - 4,5 – 0,1 = - 4,6 dBq. 
3. So‗ng signal qurilish uzunligi l
qur
= 4 km va so‗nish koeffitsienti
α = 0,7 dB/km bo‗lgan liniya optik kabeli bo‗ylabuzatiladi. Ikkinchisi Ay-
OU kirishida signal sathi quyidagiga teng bo‗ladi 
r
Ay2kir
= r
Ay1 
– α · l
qur
= - 4,6 – 0,7 · 4 = - 7,4 dBq. 
Regeneratsiyalash uchastkasining barcha tashkil etuvchilari uchun 
shunday hisoblashlarni bajarib, ikkinchi A-OU kirishida oltinchiqurilish 
uzunligidan keyinsignal sathi r
Ay7
= -22,0 dBq ga teng bo‗ladi. 
Qabul qilish sathi, ya‘ni ikkinchi A-OU chiqishida optik nurlanish 
sathi quyidagiga teng 
r
qq 
= r
Ay7
-A
A
=-22,0–0,5=-22,5 dBq. 
Regeneratsiyalash uchastkasining umumiy so‗nishi
A
ru
= r
uz
+r
qq 
= - 4 - (-22,5)= 18,5 dB.Hisoblash natijasi bo‗yicha xulosa 
qilish mumkinki, RTOUT ning regeneratsiyalash uchastkasining so‗nishi, 
E = 31 dB ga teng bo‗lgan energetik potensialidan kichik. Ekspluatatsion 
zahirani E
z 
= A
t
- A
V 
= 6 dB ga teng deb qabul qilish mumkin. 
Energetik potensial taqsimlanishining hisoblangan natijalarini jadval 
yoki diagramma (4.3-rasm) ko‗rinishida keltirish mumkin. Rasmda 
quyidagi belgilashlar qabul qilingan: QqUzM - qabul qiluvchi uzatuvchi 
modul; A-OU - ajratiladigan optik ulagich; Ay-OU - ajralmaydigan optik 
ulagich; OT - optik tola. 
Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasining hamma 
uzatish sathlari hisoblanganligi uchun, u shartli masshtabda tasvirlanishi 
mumkin, lekin diagrammaning xarakterli, asosiy nuqtalari ko‗rsatilgan 
bo‗lishi shart. 
Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasi optik liniya 
traktining asosiy parametrlarini hisoblash uchun asos bo‗lib xizmat qiladi. 
Bu parametrlar: shovqinlarning har xil turlari, birlamchi regeneratorning 
xatolik extimolligi, RTOUT tezkorligi va liniya regeneratori QqOM ning 
sezgirlik chegarasi. 

381 
1.3-rasm. Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasi 
Optik traktning regeneratorning qaror qabul qilish nuqtasi (RQQN) 
da signalni halaqitlardan himoyalanganligini hisoblash. 
QqUzM ning qabul qiluvchi optik modulida signalga asosan xususiy 
va drob xalaqitlari ta‘sir etadi. 
1.4-rasm. Fotodetektor kuchaytirgichining tipli sxemasi 
Xususiy xalaqitlar, fotodetektor kuchaytirgichi kirishiga ta‘sir 
etuvchi issiqlik xalaqitlari va uning ichki xalaqitlari bilan aniqlanadi. Drob 
xalaqitlari fotodetektorda ro‗y beradigan jarayonlarning kvant tabiati bilan 
tushintiriladi. Fotodetektor kuchaytirgichi sifatida odatda transimpendansli 
deb ataladigan kuchaytirgich ishlatilinadi, u ―tok – kuchlanish‖ 
o‗zgartirgich hisoblanadi. Bunday kuchaytirgich kuchlanish bo‗yicha 
kuchaytirishning katta koeffitsientiga ega operatsion kuchaytirgich (OpK) 
dan, va kirish va chiqish bo‗yicha parallel, chuqur umumiy teskari aloqani 
QqUzM 
Ri
1 
Ri
2 
Ri
6 
Ri
7 
RI
r 
R, дБқ
А-ОУ1 
Ay-OU1 
ОТ 
ОТ 
l, km
QqUzM 
А-ОУ6 
Аy-OU7 
А-ОУ2 
+ 
+ 
- 
Opk 
U
kir 
R
kir 
-
C
kir
I
f 
С
ТА 
R
ТА 
U
chiq 

382 
hosil qiluvchi R
TA
rezistoridan (15.4-rasm) tuzilgan. R
kir
rezistori FQq 
diodining dinamik qarshiligini, uning siljish zanjirlarini va OpK kirish 
qarshiligini aks ettiradi. S
kir
kondensator fotodetektorning yig‗indi 
sig‗imini, OpK ning kirish sig‗imi va montajini, S
TA
kondensatori esa – 
R
TA
ulanish nuqtalarida parazit sig‗imni aks ettiradi. Odatda R
kir 
> R
TA
, 
S
kir
> S
TA. 
Aytib o‗tilgan shartlar bajarilgandaquyidagalarni yozish 
mumkin: U
chiq 
≈ I
f 
·Z
TA
, quyi chastotalarda U
chiq 
≈ I
f 
·R
TA
, chegaraviy 
chastota – f
cheg
= (2π R
TA
· S
TA
)
-1
dan yuqorida uzatish koeffitsientining
2
martadan kattaga kamayishi ro‗y beradi. Agar kirish optik signali o‗znida 
NRZ kodi ketma-ketligini namoyon etsa, chegaraviy chastotani signalning
f
t
taktli chastotasiga teng deb olish mumkin, unda teskari aloqa 
rezistorining qarshiligi: 
R
TA
≤ (2π f
t
· S
TA
)
-1
(15.8) 
shartni qanoatlantirishi kerak. 
Issiqlik xalaqitlari tokining ta‘sir etuvchi qiymatini Naykvist 
formulasi bo‗yicha aniqlash mumkin: 
I
is.x 
≈ (4kTf
V 
/ R) 
1/2
, 
Bu yyerda k=1,38·10
-23
, Dj/grad - Bolsman doimiysi; T – Kelvin 
graduslaridagi temperatura; f
V
, Gs – xalaqitlar toki aniqlanadigan chastota 
polosasi; R, Om – xalaqitlar tokini hosil qiluvchi rezistorning qarshiligi. 
Ushbu xolatda f
V
= f
t
va R = R
TA
deb taxmin qilish mumkin. 
Kuchaytirgichning ichki xalaqitlarini uning xalaqitlar koeffitsienti F
kuch
yordamida hisobga olish qulay. F
kuch
bu kuchaytirgich orqali o‗tuvchi 
signalning xalaqitdan himoyalanganligi qanchaga kamayishini ko‗rsatadi. 
Shu tarzda, kuchaytirgich kirishidagi xususiy xalaqitlarning toki
I
xx 
= (4kTF
kuch 
· 0,7f
t 
/ R
TA
)
1/2
(1.13) 
ga teng bo‗ladi. 
Fotodetektor kuchaytirgichi kirishida drob xalaqitlari tokining ta‘sir 
etuvchi qiymati SHottki formulasi bo‗yicha aniqlanadi 
I
dx 
= (2qΙ
f
M
(2+œ)
f
V
)
1/2
, (1.14) 
bu yyerda q = 1,6·10
-19
, K - elektron zaryadi; Ι
f
- fototokning o‗rtacha 
qiymati; M - ko‗chkisimon ko‗payish koeffitsienti; f
V
- drob toki 
aniqlanadigan chastota polosasi; œ – fotodiod materialining 

383 
xususiyatlariga bog‗liq bo‗lgan koeffitsient ( kremniy diodlari uchun œ = 
0,2...0,4; germaniy diodlari uchun - ≈ 1,0; indiy fosfadi va boshqa 
materialli diodlar uchun ≈ 0,8). 
Ι
f 
- fototok o‗rtacha qiymati FQq kirishidagi yorug‗lik nurlanishining 
o‗rtacha quvvati R
kir
bilan, monoxromatik tok sezgirligiga bog‗liq 
S
i
= Ι
f
/ R
kir
= ληq/(hc), (1.15) 
bu yerda λ - nurlanish to‗lqin uzunligi; η- kvant samaradorligi; h 
=6,625·10
-34
Dj·s – Plank doimiysi; s – vakuumdagi yorug‗lik tezligi. 
Agar λ mkm da ifodalansa, unda S
i
= λη/1,24 A/Vt. r-i-n fotodiodlar 
uchun M = 1, ko‗chkisimon fotodiodlar (KFD) uchun chiqish fototoki 
birlamchi fototokdan M martaga ko‗p. 
Kuchaytirgich chiqishida kutiladigan signal-xalaqit nisbati – Q ni 
aniqlaymiz. QqUzM ning keyingi elementlari bu nisbatni amalda 
yomonlashtirmaydi deb hisoblash mumkin, shu tarzda bu nisbat RQQN da 
signalning xalaqitlaridan himoyalanganligini A
x.him 
= 20lgQ xarakterlaydi 
Q = Ι
f
M/[2qΙ
f
M
(2+ œ)
+4kTF
kuch
/R
TA
f
V
]
1/2
. (1.16) 
YUqori sifatli bo‗lmagan QqUzM ga ega uskunada, (1.16) formulaga 
qorong‗ilik tokining o‗rtacha kvadratik qiymatini ham kiritish kerak. 
Qorong‗ilik tokining o‗rtacha kvadratik qiymati foydali signal bilan 
bog‗liq bo‗lmagan, fonli nurlanish ta‘sirida tashuvchilarning tasodifiy 
issiqlik generatsiyasi bilan aniqlanadi 
Ι 
2
q 
= 2eΙ
q
M
(2+ œ)
f
V 
,
bu yerda Ι
q
– qorong‗ilik tokining o‗rtacha qiymati, germaniyli fotodiod 
uchun (1...8) · 10
-7
A, kremniyli fotodiod uchun (1...8)·10
-8
A ga teng. 

384 
(1.16) ifodani M funksiya kabi, maksimumga tadqiq etib, 
ko‗chkisimon ko‗payish koeffitsientini aniqlaymiz, bunda signal-xalaqit 
nisbati maksimal bo‗ladi: 
M
opt
=[4kTF
kuch
/(R
TA 
qœ Ι
f
)]
1/(2+ œ)
. (1.17) 
Ko‗payishning optimal koeffitsientida drob va xususiy xalaqitlar 
nisbati 2/œ ga teng. 
r-i-n fotodiod uchun M = 1 va drob shovqinlari juda kichik. Shuning 
uchun 
Q = [Ι
2
f 
R
TA
/(4kTF
kuch
f
V
)]
1/2
. (1.18) 
(4kTF
kuch
/R
TA
)
1/2 
= i
esh
, A / √ f
v
kattaligi ekvivalent shovqin toki 
deyiladi va odatda r-i-n diod asosidagi fotodetektor kuchaytirgichlari 
parametrlariniko‗rsatadi. Bu holda 

Download 6,74 Mb.